تقييم كفاءة إزالة طبقة البقع أثناء علاج جذور الأسنان باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح: دراسة مخبرية
Evaluation of the efficiency of smear layer removal during endodontic treatment using scanning electron microscopy: an in vitro study

المجلة: BMC Oral Health، المجلد: 25، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-05510-8
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39875846
تاريخ النشر: 2025-01-28
المؤلف: Svetlana Razumova وآخرون
الموضوع الرئيسي: طب الأسنان الداخلي وعلاجات قنوات الجذر

نظرة عامة

تدرس الدراسة فعالية بروتوكولات الري المختلفة في إزالة طبقة البقع التي تتشكل أثناء معالجة قنوات الجذر، والتي يمكن أن تؤثر سلبًا على نتائج العلاج اللبّي. تم تقسيم 30 سنًا مستخرجًا سليمًا إلى ثلاث مجموعات، كل منها خضعت لبروتوكولات ري مختلفة: استخدمت المجموعة 1 3% هيبوكلوريت الصوديوم (NaOCl) بالتناوب مع 17% حمض الإيثيلين ثنائي الأمين رباعي الأسيتيك (EDTA)، بينما استخدمت المجموعة 2 3% NaOCl بالتناوب مع محلول 9% إيتيدرونات مخفف بالماء المقطر، وطبقت المجموعة 3 محلول 9% إيتيدرونات مخفف في 3% NaOCl. تم تقييم إزالة طبقة البقع باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، وتم إجراء مقارنات إحصائية باستخدام اختبار مان-ويتني غير المعلمي.

أشارت النتائج إلى وجود اختلافات كبيرة في إزالة طبقة البقع، خاصة في المنطقة القمية لقناة الجذر، حيث أظهرت بروتوكولات الإيتيدرونات فعالية متفوقة. على وجه الخصوص، وُجد أن البروتوكولات التي تستخدم 9% إيتيدرونات ومزيج 9% إيتيدرونات مع 3% NaOCl كانت أكثر فعالية بأربع مرات من البروتوكول القائم على EDTA. وتخلص النتائج إلى أن الري بمحلولات الإيتيدرونات يعزز بشكل ملحوظ إزالة طبقة البقع أثناء علاج قناة الجذر، مما يشير إلى تحسين محتمل في توقعات العلاج.

مقدمة

تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على التقدم في علاج الأسنان اللبية، مع التأكيد على أهمية تقنيات الحفاظ على الأسنان الفعالة وتحسين المعالجة الميكانيكية لقنوات الجذر (RC). زادت النتائج الناجحة للإجراءات اللبية بسبب تحسين هندسة قناة الجذر، وتراكم المعرفة، وتقنيات الإغلاق المتطورة. تعتبر تشكيل طبقة البقع (SL) أثناء المعالجة تحديًا حاسمًا في هذه العلاجات، حيث يمكن أن تسد الأنابيب العاجية وتعيق نجاح العلاج. تؤكد الورقة على ضرورة إزالة SL لتحسين اختراق المواد المروية مثل هيبوكلوريت الصوديوم (NaOCl)، الذي يكون فعالًا ضد الميكروبات في قناة الجذر ولكنه محدود بوجود SL.

يناقش المؤلفون طرقًا مختلفة لإزالة SL، بما في ذلك التقنيات الفيزيائية مثل تطبيق الليزر والطرق الكيميائية باستخدام حمض الإيثيلين ثنائي الأمين رباعي الأسيتيك (EDTA). بينما يُستخدم EDTA عادةً بالاشتراك مع NaOCl، إلا أن له قيودًا، خاصة في الثلث القمي من قناة الجذر، مما قد يؤدي إلى التهاب دواعم السن القمي المزمن. يتم تقديم إدخال حمض الإيتيدرونيك كعامل مخلب حيوي متوافق كبديل واعد، حيث يمكن دمجه مع NaOCl دون إلحاق الضرر بهيكل العاج. تهدف الدراسة إلى تقييم فعالية بروتوكولات الري المختلفة لإزالة SL والفضلات في قنوات الجذر، مما يساهم في البحث المستمر عن حلول علاجية لبية محسّنة.

طرق البحث

هدفت الدراسة، التي وافق عليها لجنة الأخلاقيات في جامعة الصداقة بين الشعوب في روسيا (البروتوكول 21، 19.10.2023)، إلى تقييم فعالية ثلاثة بروتوكولات ري في إزالة طبقة البقع والفضلات من جدران قناة الجذر. تم استخدام نهج في المختبر، باستخدام 30 سنًا سليمًا ذات قنوات جذر مستقيمة، تم استخراجها لأسباب فترة الأسنان، تتكون من 18 قاطعًا، و3 أنياب، و9 ضواحك. تم تصنيف الأسنان إلى ثلاث مجموعات من 10، تتوافق مع بروتوكولات الري المختلفة المطبقة. تم الحصول على موافقة مستنيرة من جميع المشاركين قبل استخراج أسنانهم لأغراض البحث.

النتائج

تشير نتائج الدراسة إلى أن بروتوكولات الري المختلفة تؤثر بشكل كبير على إزالة طبقة البقع (SL) وتعريض الأنابيب العاجية في قنوات الجذر. في المجموعة الأولى، باستخدام البروتوكول 1 (3% NaOCl و17% EDTA)، لوحظ أقل عدد من الأنابيب العاجية المفتوحة، خاصة في المنطقة التاجية، حيث كانت إزالة SL أكثر فعالية مقارنة بالأجزاء الوسطى والقميّة. على النقيض، أظهرت المجموعة الثانية غيابًا شبه كامل لطبقة البقع في الأقسام التاجية والوسطى، مع أنابيب عاجية مفتوحة جيدًا وعاج محيط نظيف، بينما أظهرت الثلث القمي طبقة بقع أرق من تلك التي شوهدت مع البروتوكول 1.

أما المجموعة الثالثة، التي استخدمت الإيتيدرونات بالاشتراك مع الهيبوكلوريت، فقد حققت نتائج مشابهة لتلك الخاصة بالمجموعة الثانية، حيث أزالت طبقة البقع بشكل فعال عبر جميع ثلثي قناة الجذر. كشفت التحليلات الإحصائية عن اختلافات كبيرة في إزالة طبقة البقع بين البروتوكولات، حيث تفوقت البروتوكولات 2 و3 على البروتوكول 1 (P ≤ 0.05). ومن الجدير بالذكر أن البروتوكول 3 (9% إيتيدرونات في 3% NaOCl) حقق كفاءة عالية في الجزء القمي في 40% من الحالات، بينما أسفر البروتوكول 1 عن وجود طبقة بقع وفيرة مع رؤية محدودة للأنابيب العاجية. بشكل عام، تشير النتائج إلى أن البروتوكولات 2 و3 تتفوق في تعزيز تعرض الأنابيب العاجية وتقليل وجود طبقة البقع مقارنة بالبروتوكول الضابط.

المناقشة

في قسم المناقشة من الدراسة، يؤكد المؤلفون على الدور الحاسم في القضاء على الميكروبات من نظام قناة الجذر أثناء العلاج اللبّي، مع تسليط الضوء على أهمية إزالة طبقة البقع لمنع احتباس الميكروبات. تقارن الدراسة بين ثلاثة بروتوكولات ري تشمل حلولًا مختلفة: 17% EDTA، 9% إيتيدرونات، ومزيج من 9% إيتيدرونات مع 3% NaOCl. تشير النتائج إلى أن الإيتيدرونات أكثر فعالية من EDTA في إزالة طبقة البقع، خاصة في المنطقة القمية من قناة الجذر، حيث أظهر EDTA أنه يعطل الخصائص المطهرة لـ NaOCl وقد يتسبب في آثار تآكل على العاج.

يدعو المؤلفون إلى استخدام الإيتيدرونات كبديل واعد لـ EDTA، مشيرين إلى دوره المزدوج كعامل مخلب ومطهر عند تخفيفه في NaOCl. لا تعزز هذه التركيبة فقط كفاءة إزالة طبقة البقع، بل تقلل أيضًا من خطر المضاعفات المرتبطة بتركيزات أعلى من NaOCl. تختتم الدراسة بأن الري باستخدام الإيتيدرونات يمكن أن يزيد من كفاءة إزالة طبقة البقع بأربع مرات مقارنة بـ EDTA، مما يشير إلى إمكانيته في تحسين بروتوكولات الري اللبية وزيادة سلامة المرضى أثناء العلاج.

Journal: BMC Oral Health, Volume: 25, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-05510-8
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39875846
Publication Date: 2025-01-28
Author(s): Svetlana Razumova et al.
Primary Topic: Endodontics and Root Canal Treatments

Overview

The study investigates the effectiveness of various irrigation protocols in removing the smear layer formed during root canal instrumentation, which can adversely impact endodontic treatment outcomes. A total of 30 intact extracted teeth were divided into three groups, each subjected to different irrigation protocols: Group 1 used 3% sodium hypochlorite (NaOCl) alternated with 17% ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), Group 2 used 3% NaOCl alternated with a 9% etidronate solution diluted with distilled water, and Group 3 employed a 9% etidronate solution diluted in 3% NaOCl. The smear layer removal was assessed using scanning electron microscopy (SEM), and statistical comparisons were made using the nonparametric Mann-Whitney test.

Results indicated significant differences in smear layer removal, particularly in the apical region of the root canal, with the etidronate-based protocols demonstrating superior efficacy. Specifically, the protocols utilizing 9% etidronate and the combination of 9% etidronate with 3% NaOCl were found to be four times more effective than the EDTA-based protocol. The findings conclude that irrigation with etidronate solutions markedly enhances smear layer removal during root canal treatment, suggesting a potential improvement in treatment prognosis.

Introduction

The introduction of this research paper highlights the advancements in endodontic treatment, emphasizing the significance of effective tooth-preserving techniques and improved mechanical treatment of root canals (RC). The successful outcomes of endodontic procedures have increased due to enhanced root canal geometry, knowledge accumulation, and refined obturation techniques. A critical challenge in these treatments is the formation of a smear layer (SL) during instrumentation, which can obstruct dentinal tubules and hinder treatment success. The paper underscores the necessity of removing the SL to optimize the penetration of irrigants like sodium hypochlorite (NaOCl), which is effective against root canal microbiota but is limited by the presence of the SL.

The authors discuss various methods for SL removal, including physical techniques like laser application and chemical methods using ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA). While EDTA is commonly used in conjunction with NaOCl, it has limitations, particularly in the apical third of the root canal, which may lead to chronic apical periodontitis. The introduction of etidronic acid as a biocompatible chelating agent is presented as a promising alternative, as it can be combined with NaOCl without damaging dentin structure. The study aims to evaluate the effectiveness of different irrigation protocols for SL and debris removal in root canals, contributing to the ongoing search for improved endodontic treatment solutions.

Methods

The study, approved by the ethics committee at the Peoples’ Friendship University of Russia (Protocol 21, 19.10.2023), aimed to evaluate the efficacy of three irrigation protocols in removing smear layer and debris from root canal walls. An in vitro approach was employed, utilizing 30 intact teeth with straight root canals, specifically extracted for periodontal reasons, comprising 18 incisors, 3 canines, and 9 premolars. The teeth were categorized into three groups of 10, corresponding to the different irrigation protocols applied. Informed consent was secured from all subjects prior to the extraction of their teeth for research purposes.

Results

The results of the study indicate that different irrigation protocols significantly affect the removal of the smear layer (SL) and the exposure of dentinal tubules in root canals. In the first group, using Protocol 1 (3% NaOCl and 17% EDTA), the smallest number of open dentinal tubules was observed, particularly in the coronal region, where SL removal was more effective compared to the middle and apical parts. In contrast, the second group demonstrated an almost complete absence of the smear layer in the coronal and middle sections, with well-opened dentinal tubules and clean peritubular dentin, while the apical third exhibited a thinner smear layer than that seen with Protocol 1.

The third group, which utilized etidronate in combination with hypochlorite, yielded results comparable to those of the second group, effectively removing the smear layer across all thirds of the root canal. Statistical analysis revealed significant differences in smear layer removal among the protocols, with Protocols 2 and 3 outperforming Protocol 1 (P ≤ 0.05). Notably, Protocol 3 (9% etidronate in 3% NaOCl) achieved high efficiency in the apical part in 40% of cases, while Protocol 1 resulted in a predominance of abundant smear layer with minimal visualization of dentinal tubules. Overall, the findings suggest that Protocols 2 and 3 are superior in promoting dentinal tubule exposure and reducing smear layer presence compared to the control protocol.

Discussion

In the discussion section of the study, the authors emphasize the critical role of eliminating microorganisms from the root canal system during endodontic treatment, highlighting the importance of removing the smear layer to prevent microbiota retention. The study compares three irrigation protocols involving different solutions: 17% EDTA, 9% etidronate, and a combination of 9% etidronate with 3% NaOCl. The findings suggest that etidronate is more effective than EDTA in smear layer removal, particularly in the apical region of the root canal, where EDTA has been shown to neutralize the antiseptic properties of NaOCl and potentially cause erosive effects on dentin.

The authors advocate for the use of etidronate as a promising alternative to EDTA, noting its dual role as both a chelating agent and an antiseptic when diluted in NaOCl. This combination not only enhances the efficiency of smear layer removal but also minimizes the risk of complications associated with higher concentrations of NaOCl. The study concludes that irrigation with etidronate can increase smear layer removal efficiency by four times compared to EDTA, suggesting its potential for optimizing endodontic irrigation protocols and improving patient safety during treatment.